Lujaxin työkaluja / Lujax tools:

Thin plate vibration and buckling FEM-analysis applet

This new (v1.0 released Jan 13th 2010) applet calculates rectangular, thin (Kirchoff -type) plate vibration and buckling modes and corresponding eigenvalues/frequencies for different boundary conditions and buckling loads. It may be used to evaluate for example stiffened plating's local vibrations and buckling between the stiffeners. Applet applies finite element method (FEM) for solution.

Tämä Java-sovelma laskee ohuen suorakulmalaatan värähtely- ja lommahdusmuodot erilaisille reunaehdoille ja lommahduskuormille. Laskennassa käytetään elementtimenetelmää ja laskennassa hyödynnetään rinnakkaisprosessointia mikäli prosessori tukee tätä.






Matrix inversion / equation solver applet / Yhtälöryhmän ratkaisu ja käänteismatriisi(sovelma)

This java2 -applet solves a group of max 16 simultaneous linear equations, calculates inverted matrix, calculates vector multiplied by matrix, and now, also calculates the eigenvalues and -vectors for a symmetric real matrix. Calculation class and method libraries with additional features and documentation may be inquired at Lujax tmi.

Tämä java2 -sovelma ratkaisee lineaarisen yhtälöryhmän, laskee käänteismatriisin, suorittaa vektorin kertomisen matriisilla, tai uutena ominaisuutena laskee symmetrisen reaalimatriisin ominaisarvot ja -vektorit. Mm. tässä sovelmassa käytettyjä kirjastoluokkia ja metodeja dokumentointeineen voi tiedustella Lujax tmi:sta.

LujaxLib revision history (after v0.97)

v0.98
Matrix solutions fail now only if the matrix is singular (previously badly conditioned matrix was tested and if detected, that resulted into error as well)
v0.99
Tridiagonal matrix calculation was added

You may download Java2 plugin from here.




Viewprof.zip

ViewProf on allekirjoittaneen kesän 1995 projekti. Ohjelma ratkaisee ideaalivirtauksen vallitessa virtaviivat ja painejakaumat 2d-tapauksessa. Tässä versiossa on korjattu aiempien versioiden ongelma tulostettaessa vanhanaikaisella matriisikirjoittimella (banding). Vanhemman version voi edelleen ladata osoitteesta ftp.funet.fi/pub/sci/physics/viewprof.zip. Ohjelma toimii vanhassa (versiot 3.1 - XP) Windows® -ympäristössä. HUOM! Ohjelma ei toimi suoraan uusimmissa Windows Vista- tai Windows 7 -ympäristöissä, vaan vaatii esim. emulaattorin. Windows 7:n XP-mode tai esim. Windows 2000 tai XP esim. vmWaren emulaattorissa kelpaavat hyvin. Linuxissa ohjelma on toiminut esimerkiksi Winellä ilman ongelmia.

Viewprofin laskema tapaus

Ohjelma suorittaa itse asiassa Laplace -yhtälön ratkaisun reunaelementtimenetelmällä. Vaikka todellinen virtaus yleisessä tapauksessa onkin kaukana ideaalivirtauksen oletuksista (ideaalivirtaus on kokoonpuristumatonta ja pyörteetöntä tarkastelualueella) eivät tulokset ole kovin virheellisiä silloin kun rajakerros on ohut eikä irtoa kappaleesta.
Esimerkiksi virtaviivaisille siipiprofiileille suurella Reynoldsin luvulla (=rajakerros on ohut verrattuna muihin dimensioihin), pienellä Machin luvulla (=virtaus on likimain kokoonpuristumatonta) ja pienellä kohtauskulmalla (=rajakerros ei irtoa profiilista) saadaan ViewProfilla tarkat painejakaumat. Ideaalivirtausapproksimaatiota onkin käytetty lentotekniikassa menestyksekkäästi erittäin pitkään.


Sen sijaan tuloksia esimerkiksi kuplafolkkarin muotoisille profiileille ei kannata ottaa liian vakavasti, koska virtaus on tosiasiassa hyvin kolmiulotteista ja irtoaa laajoilta alueilta. Ohjelman käyttö siis edellyttää jonkin verran perustietoja taustalla olevasta fysiikasta, oletuksista ja rajoituksista. Tosin saman kommentin voisi lausua lähes mistä tahansa muustakin fysikaalisten ilmiöiden simulointiohjelmasta!

Suurin ansio ohjelmalla on ehkä kuitenkin sen kyky havainnollistaa aerodynamiikan perusteita esimerkiksi alan opiskelijoille.

JavaFoil on Martin Hepperlen tekemä samankaltainen (mutta monipuolisempi) Java -sovelma, joka huomioi myös rajakerrosvirtauksen, sivusuhteen ja Machin luvun vaikutukset arvioiden mm. profiilin cl/cd ja cm -polaarikäyrät.

Copyright © Matti Hyötyniemi/ Lujax tmi
Last updated 2011-04-02

Mene Lujaxin pääsivulle / Go to Lujax main page